一种甲醇转化制丙烯反应产物的分离方法技术

本发明专利技术公开了一种甲醇转化制丙烯反应产物的分离方法：MTP反应产物经预处理、反应产物分离器分离得到的气相进料和液相进料顺次进入脱丁烷塔和脱乙烷塔进行处理，经带脱丁烷塔回流罐顶分馏柱脱丁烷和带脱乙烷塔回流罐顶顶分馏柱脱乙烷的组合工艺的处理后得到聚合级丙烯。该方法能有效保证丙烯的产品质量和回收率，同时使得脱丁烷塔和脱乙烷塔不需在低温下操作，分馏系统节能显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤化工或天然气化工领域，具体涉及一种甲醇转化制丙烯反应产物的分离方法，提高丙烯的回收率，降低能耗，简化流程。
技术介绍
石油资源的紧缺将制约我国石油化工工业的发展，甲醇转化制烯烃技术，开辟了由煤或天然气生产基本有机化工原料的新工艺路线，实现了煤化工或天然气化工向石油化工延伸发展的有效途径。进十年来，专利商对甲醇转化制烯烃的分离技术开发，主要集中在甲醇转化制烯烃(MTO)反应产物精制、压缩、分离等过程生产聚合级乙烯和丙烯产品，MTO反应产物与甲醇转化制丙烯(MTP)反应产物分布有相似之处，但具有特殊性，不能直接将MTO反应产物分离流程用于MTP反应产物分离。目前，MTP反应产物的分离流程主要有：Lurgi公司开发的MTP分离流程、CN1203033C、CN101381270B、CN102304009B等。Lurgi公司MTP分离流程，反应器出口物流经冷却、急冷后，粗丙烯气经压缩后，经前脱乙烷，脱丙烷、脱丁烷、脱己烷和丙烯回收、乙烯回收，分离出聚合级丙烯、聚合级乙烯、燃料气、液化气、C4-C6烃类、汽油等，该方法采用深冷分离工艺，逐级分离混合物中各组分，分离流程长、能耗高。DME(二甲醚)脱除流程采用吸收法工艺，吸收DME的同时，也吸收丙烯，增加损失，需增加液液萃取单元，易造成乙烯丙烯产品中的甲醇含量不合格，将水分引入低温系统。CN1203033C公开了一种用甲醇制备丙烯的方法，该方法提出了反应产物分离流程雏形方案，反应产物经预处理(包括急冷等)，在分离器将气体、液相烃和水分离，经前脱乙烷塔、脱丙塔、丙烯回收，部分烃返回反应器入口，增加丙烯收率。该方法公开不够充分。CN101381270B公开了一种MTO/MTP反应混合物的分离方法，该方法包括以下步骤：(1)将反应器出口气体经过预处理后的烃凝液送入脱丙烷预分馏塔，该脱丙烷预分馏塔的塔顶产物包括轻质气体、碳二、碳三以及碳三以上馏分，塔釜产物为碳四及碳四以上馏分；(2)脱丙烷预分馏塔塔釜产品碳四及碳四以上馏分经处理返回反应器继续反应或直接送往脱丁烷塔进行碳四碳五馏分的切割，塔顶产物继续压缩并脱除杂质后进入脱丙烷塔进行碳三碳四的切割；(3)脱丙烷塔塔釜为碳四及碳四以上馏分，经处理返回反应器继续反应或直接送往脱丁烷塔进行碳四碳五馏分的切割。该方法主要公开了为反应出口气体经过预处理后的烃凝液增设脱丙烷预分馏塔，提高乙烯、丙烯等产品的回收率，脱丙烷预分馏塔釜产品碳四及碳四以上馏分经处理返回反应器继续反应，该物流中含碳六以上烃类，对反应有不利的影响。CN102304009B公开了一种MTP反应混合气分离方法及系统，将预急冷塔和急冷塔塔釜的急冷水分别加以处理；压缩II段得到的气烃经水洗和碱洗后进入压缩III段，压缩三段得到的气烃和不含碳六以上重烃的液烃分别经气烃干燥、液烃聚凝和干燥后送至脱丙烷塔；在压缩段间设有凝液汽提塔分离压缩段间凝液，轻烃组分返回压缩II段出口，重烃组分送至脱丁烷塔精制处理；脱丙烷塔设在压缩III段和压缩IV段之间，且采用常规精馏；脱甲烷塔塔顶设微分冷凝器，回收自身冷量并减少乙烯损失率。该方法引入了预急冷流程，与Lurgi公司MTP分离流程比较，分离流程更长、能耗更高。
技术实现思路
为了解决目前MTP反应产物分离流程复杂、能耗高、丙烯回收率受影响等问题，本专利技术提供了一种甲醇转化制丙烯反应产物的分离方法。本专利技术提供的甲醇转化制丙烯反应产物的分离方法主要包括下述步骤：1)MTP反应产物经预处理后，进入反应产物分离器，在反应产物分离器内分离为气相产物、液相产物和工艺水；气相产物经一段压缩冷却后进行初次气液分离，初次气液分离后得到初次气相产物和初次凝液，初次气相产物经二段压缩冷却后进行二次气液分离，二次气液分离后得到二次气相产物和二次凝液，二次气相产物经三段压缩后作为气相进料从脱丁烷塔的中上部入塔；液相产物、初次凝液和二次凝液混合后作为液相进料从脱丁烷塔中下部入塔；工艺水分成两路，一路作为反应系统补水返回反应单元，另一路送至甲醇回收塔；2)进入脱丁烷塔的气相进料和液相进料在塔内经分馏分离为脱丁烷塔顶气和C5+馏分；脱丁烷塔顶气经脱丁烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱丁烷塔回流罐，在脱丁烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱丁烷塔顶，分离出的气相进入脱丁烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱丁烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷凝冷却后，进入脱丁烷塔深冷罐进行气液分离，经脱丁烷塔深冷罐分离出的不凝气送至燃料气管网，分离出的液相物流分成两路，一路经升压作为回流送至脱丁烷塔回流罐顶分馏柱顶，另一路经升压后送至脱乙烷塔；C5+馏分从脱丁烷塔底自压送至脱己烷塔进行后续处理；3)步骤2)中进入脱乙烷塔的液相物流在塔内经分馏分离为脱乙烷塔顶气和C3～C4馏分；脱乙烷塔顶气经脱乙烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱乙烷塔回流罐，在脱乙烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱乙烷塔顶，分离出的气相进入脱乙烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱乙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷凝冷却后，进入脱乙烷塔深冷罐进行气液分离，经脱乙烷塔深冷罐分离出的富含乙烯气送至相应单元进行进一步处理，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱乙烷塔回流罐顶分馏柱顶；C3～C4馏分从脱乙烷塔底自压送至丙烯精馏塔；4)进入丙烯精馏塔的C3～C4馏分经分馏得到聚合级丙烯。丙烯精馏塔和脱己烷塔采用常规操作，本领域专业人员可根据具体情况选用合适的操作条件，丙烯精馏塔采用热泵流程或常规流程，塔顶获得聚合级丙烯产品，塔底产物为丙烷和C4馏分，一部分在流量控制下返回反应单元继续反应，为防止丙烷和或丁烷过度积累，另一部分作为液化气在压力控制下送出装置；脱己烷塔塔顶产品为C5～C6馏分，一部分在流量控制下返回反应单元继续反应，为防止戊烷和或己烷过度积累，另一部分在压力控制下送出装置，塔底产品为C7+馏分，在塔底液位和流量的串级下控制下送出装置。所述的预处理包括固定床脱酸和换热等。所述的送至甲醇回收塔的工艺水流量为甲醇转化制丙烯反应过程中生成的水的流量的100～115％。所述的进入脱丁烷塔的气相进料的压力为1.0～1.5MPa(g)。所述的脱丁烷塔的操作压力为1.0～1.5MPa(g)，脱丁烷塔的塔顶操作温度为50～70℃，脱丁烷塔的塔底操作温度为150～170℃，脱丁烷塔回流罐操作温度为40～60℃；所述的脱丁烷塔回流罐顶分馏柱的理论塔板数为5～15块，经脱丁烷塔回流罐顶分馏柱分离出的气相在丙烯或丙烷作制冷剂的制冷系统的作用下进一步冷凝冷却至-25～-15℃。所述的脱乙烷塔的操作压力为2.5～3.5MPa(g)，脱乙烷塔的塔顶操作温度为45～50℃，脱乙烷塔的塔底操作温度为90～105℃，脱乙烷塔回流罐操作温度为38～42℃；所述的脱乙烷塔回流罐顶分馏柱的理论塔板数为5～15块，经脱乙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的气相在丙烯或丙烷作制冷剂的制冷系统的作用下进一步冷凝冷却至-25～-15℃。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1)只对甲醇转化制丙烯反应过程中生成的工艺水脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇转化制丙烯反应产物的分离方法，其特征在于主要包括下述步骤：1)MTP反应产物经预处理后，进入反应产物分离器，在反应产物分离器内分离为气相产物、液相产物和工艺水；气相产物经一段压缩冷却后进行初次气液分离，初次气液分离后得到初次气相产物和初次凝液，初次气相产物经二段压缩冷却后进行二次气液分离，二次气液分离后得到二次气相产物和二次凝液，二次气相产物经三段压缩后作为气相进料从脱丁烷塔的中上部入塔；液相产物、初次凝液和二次凝液混合后作为液相进料从脱丁烷塔中下部入塔；工艺水分成两路，一路作为反应系统补水返回反应单元，另一路送至甲醇回收塔；2)进入脱丁烷塔的气相进料和液相进料在塔内经分馏分离为脱丁烷塔顶气和C5+馏分；脱丁烷塔顶气经脱丁烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱丁烷塔回流罐，在脱丁烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱丁烷塔顶，分离出的气相进入脱丁烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱丁烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷凝冷却后，进入脱丁烷塔深冷罐进行气液分离，经脱丁烷塔深冷罐分离出的不凝气送至燃料气管网，分离出的液相物流分成两路，一路经升压作为回流送至脱丁烷塔回流罐顶分馏柱顶，另一路经升压后送至脱乙烷塔；C5+馏分从脱丁烷塔底自压送至脱己烷塔进行后续处理；3)步骤2)中进入脱乙烷塔的液相物流在塔内经分馏分离为脱乙烷塔顶气和C3～C4馏分；脱乙烷塔顶气经脱乙烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱乙烷塔回流罐，在脱乙烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱乙烷塔顶，分离出的气相进入脱乙烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱乙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷凝冷却后，进入脱乙烷塔深冷罐进行气液分离，经脱乙烷塔深冷罐分离出的富含乙烯气送至相应单元进行进一步处理，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱乙烷塔回流罐顶分馏柱顶；C3～C4馏分从脱乙烷塔底自压送至丙烯精馏塔；4)进入丙烯精馏塔的C3～C4馏分经分馏得到聚合级丙烯。...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇转化制丙烯反应产物的分离方法，其特征在于主要包括下述步骤：1)MTP反应产物经预处理后，进入反应产物分离器，在反应产物分离器内分离为气相产物、液相产物和工艺水；气相产物经一段压缩冷却后进行初次气液分离，初次气液分离后得到初次气相产物和初次凝液，初次气相产物经二段压缩冷却后进行二次气液分离，二次气液分离后得到二次气相产物和二次凝液，二次气相产物经三段压缩后作为气相进料从脱丁烷塔的中上部入塔；液相产物、初次凝液和二次凝液混合后作为液相进料从脱丁烷塔中下部入塔；工艺水分成两路，一路作为反应系统补水返回反应单元，另一路送至甲醇回收塔；2)进入脱丁烷塔的气相进料和液相进料在塔内经分馏分离为脱丁烷塔顶气和C5+馏分；脱丁烷塔顶气经脱丁烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱丁烷塔回流罐，在脱丁烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱丁烷塔顶，分离出的气相进入脱丁烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱丁烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷凝冷却后，进入脱丁烷塔深冷罐进行气液分离，经脱丁烷塔深冷罐分离出的不凝气送至燃料气管网，分离出的液相物流分成两路，一路经升压作为回流送至脱丁烷塔回流罐顶分馏柱顶，另一路经升压后送至脱乙烷塔；C5+馏分从脱丁烷塔底自压送至脱己烷塔进行后续处理；3)步骤2)中进入脱乙烷塔的液相物流在塔内经分馏分离为脱乙烷塔顶气和C3～C4馏分；脱乙烷塔顶气经脱乙烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱乙烷塔回流罐，在脱乙烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱乙烷塔顶，分离出的气相进入脱乙烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱乙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐又春，郭劲鹤，孙秋荣，李爱国，杨旭东，董海芳，张钟岩，曾菁，冯好喆，
申请(专利权)人：中石化广州工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44